Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Alles zur Optimierung und Tuningmaßnahmen an HV kesseln

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René
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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20687 von René » Fr 14. Dez 2018, 15:28

Meines Wissens nach gilt das für alle Arten von Verbrennung, die ja nichts anderes als eine chemische Reaktion ist.

https://de.wikipedia.org/wiki/St%C3%B6chiometrie
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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20688 von Stefan » Fr 14. Dez 2018, 15:59

Jep, aber dann doch besser gleich hier schauen.
Ab "Typische Werte" wird es für uns interessant:
Verbrennungsmotoren
Der effizienteste Betrieb stellt sich bei leicht magerem Gemisch von ca. λ = 1,05 ein
Im Volllastbetrieb werden moderne Pkw-Ottomotoren angefettet. Da der Kraftstoff so nicht mehr vollständig verbrennt, wird der Motor und vor allem das Abgas nicht so heiß.
Daraus würde ich schließen dass die unterstöchiometrische Reaktion nur deshalb weniger weniger heiß ist weil der eingesetzte Brennstoff nicht vollständig verbrennt. Da wollen wir ja eher nicht hin. :hammerle

So gesehen sind wir da näher am Problem der Turbinenbauer:
Gasturbinen und Triebwerke
Bei Gasturbinen und darauf basierenden Strahltriebwerken läuft die Verbrennung innerhalb der Brennkammer am Flammhalter nahe λ = 1 ab, die nachfolgende Zuführung von Sekundärluft erhöht die Werte auf λ = 5 und mehr. Die Luftzahl ist deshalb so hoch, weil die Höchsttemperatur in der Brennkammer (bis 1600°C) und die Eintrittstemperatur in der Turbine (bis 1400°C) nicht überschritten werden darf.
Also weil unsere Thermoelemente sogar schon ab 1300° recht anfällig werden. :Paniki
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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20692 von René » Fr 14. Dez 2018, 18:13

Na Stefan, die Art des Brennstoffs und dessen Energiegehalt spielt schon auch ein Rolle in der Geschichte. Du kannst ja auch mit reinen Wasserstoff/Sauerstoffgemisch fahren. Auch hier gilt der Grundsatz. Aber die Temperaturen sind wesentlich höher.

Beim Otto-Motor wird mit Überfettung gekühlt, bei der Gasturbine mit extremen Luftüberschuss, was auch wieder kühlt.

Wir wollen an unseren Kessel leichten Luftüberschuss haben, damit so viel als möglich CO in CO2 umgewandelt wird. Gleichzeitig soll die Kiste nicht so heiß werden, dass viel NOX entsteht oder der Verschleiß zu hoch wird.

An meinem Kessel fahre ich am Brennkammerausgang mit ca. 650°C. Reicht aus, dass alles weiß ist. Ausser bei Buchenholz, da wirds braun.
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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20707 von burns635csi » Fr 14. Dez 2018, 23:30

Stefan hat geschrieben:
René hat geschrieben:Je magerer (nicht die Menge) desto heißer.

Gilt das nicht eher bei Verbrennungsmotoren und damit bei Verhältnissen unter und um Lambda 1?
Bei mir sinkt jedenfalls die Kammertemperatur wenn ich bei gleicher Abgastemperatur den Restsauerstoff höher stelle. :shock:


Ja ganz genau so ist es.

Grundsätzlich kannst du jedoch mit mehr o2 und mit sehr wenig o2 deine Brt abkühlen.
Das Problem ist nur, daß bei zu wenig o2 die Qualität der Verbrennung leidet.

Beim Atmos ohne sek Regelung hab ich früher die Lüfterdrehzahl soweit als möglich herabgesetzt und gleichzeitig die Sekluft von Hand auf die höchste Brt eingestellt und noch etwas Sekluft dazugegeben.

Liebe Grüße Klaus

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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20709 von Stefan » Sa 15. Dez 2018, 02:42

Um das diskutierte zu verifizieren hab ich heute mal O2 Soll zwischen 2 und 6% verstellt:
FT 18 12 15.JPG
Ist wohl eindeutig, oberhalb stöchiometrischer Verhältnisse wird die Brennkammer mit steigendem Restsauerstoff kälter, mit fallendem heißer. Oder ließe sich das anders interpretieren?
Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.
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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20712 von René » Sa 15. Dez 2018, 10:07

Mit einer einzelnen Messung lässt sich zwar was sagen aber nicht beweisen. Mach das mal 10 Mal dann hast du wenigstens ein bisschen was für eine Statistik.
Gruß René

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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20713 von burns635csi » Sa 15. Dez 2018, 10:42

René hat geschrieben:Mit einer einzelnen Messung lässt sich zwar was sagen aber nicht beweisen. Mach das mal 10 Mal dann hast du wenigstens ein bisschen was für eine Statistik.


Also wenn bei sauberer Verbrennung mit weniger O2 die Brt "Kälter" wird und mit mehr O2 die Brt heißer...... dann ist die Erde vermutlich doch ne Scheibe. :roll:

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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20715 von Gust » Sa 15. Dez 2018, 11:24

Stefan hat geschrieben:Um das diskutierte zu verifizieren hab ich heute mal O2 Soll zwischen 2 und 6% verstellt: Ist wohl eindeutig, oberhalb stöchiometrischer Verhältnisse wird die Brennkammer mit steigendem Restsauerstoff kälter, mit fallendem heißer. Oder ließe sich das anders interpretieren?


Habe ich bei meiner Anlage in unzähligen Versuchen überprüft und kann das o.g. bestätigen.

Der "optimale" O2 ist dann der, wo der CO im Abgas am niedrigsten ist; bei mir bei 3,5% O2; angezeigt am LC. Daraus ergibt sich dann eine Brennkammertemperatur, die bei mir um die 750°C liegt. (Fühler zwischen Düse und stehender Platte ca. 3cm unter Brennraumdecke)
Darunter und darüber war der gemessene CO im Abgas wesentlich höher... Scheint eine "Brennkammer- Geometrie- abhängige" Größe zu sein...

Gruß Gust
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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20716 von burns635csi » Sa 15. Dez 2018, 11:59

Gust hat geschrieben:Der "optimale" O2 ist dann der, wo der CO im Abgas am niedrigsten ist; bei mir bei 3,5% O2; angezeigt am LC. Daraus ergibt sich dann eine Brennkammertemperatur, die bei mir um die 750°C liegt. (Fühler zwischen Düse und stehender Platte ca. 3cm unter Brennraumdecke)
Darunter und darüber war der gemessene CO im Abgas wesentlich höher... Scheint eine "Brennkammer- Geometrie- abhängige" Größe zu sein...

Gruß Gust


Hallo Gust, wo ist denn bei dir der Temperaturfühler für die Brt ?
War der nicht auch auf höhe der Tür vor den Abgaswegen?

Ich könnte wetten das dein O2 erst nach der Brennkammer in den Kessel gezogen wird :?:
Früher hatte ich auch grundsätzlich ein O2 Wert zwischen 3-4%.

Liebe Grüße

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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20717 von Stefan » Sa 15. Dez 2018, 12:02

René hat geschrieben: Mach das mal 10 Mal...

Das hört sich nach Beschäftigungstherapie an. :shock:
Wenn man es genau betrachtet habe ich einen 3 mal höheren Restsauerstoffwert benötigt um die Kammertemperatur bei etwa gleicher Abgastemperatur um maximal 20% zu senken.
Da hat die Kesselleistung sicher erheblich mehr Einfluss...
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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20721 von René » Sa 15. Dez 2018, 14:43

Stefan hat geschrieben:Da hat die Kesselleistung sicher erheblich mehr Einfluss...

Denke ich nicht. Kesselleistung definiert sich nicht aus der Brennkammertemperatur. Nur durch die Menge an verbranntem Holzgas in einer bestimmten Zeit. Also mehr Holzgas in gleicher Zeit gleich mehr Leistung. Bei gleichem Gemisch sollte sich an der Temperatur nichts ändern.
Gruß René

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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20722 von Stefan » Sa 15. Dez 2018, 15:05

Ich glaube dass die Kammer heißer wird wenn ich der gleichen Zeit mehr Gas darin verbrannt wird.
Und ein fester Glaube ist was tolles, in dessen Namen kann man reinen Gewissens die schlimmsten Verbrechen begehen. :mrgreen:
Aber um nicht dran glauben zu müssen probiere ich das beim nächsten Abbrand aus. Aber keine 10 mal. ;)
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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20723 von René » Sa 15. Dez 2018, 16:07

Naja, sie kann ja nur heßer werden, wenn auf der anderen Seite die Leistung nicht abgenommen wird. An der Chemie änderst du durch die Menge nichts. Wenn du also mit deinem jetzigen Kessel die Leistung hoch drehst, musst du auf der anderen Seite des Wärmetauschers dafür sorgen, dass dort auch die Leistung abgenommen werden kann. Sonst geht deine Rechnung nicht auf.
Gruß René

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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20724 von burns635csi » Sa 15. Dez 2018, 16:13

René hat geschrieben:Naja, sie kann ja nur heßer werden, wenn auf der anderen Seite die Leistung nicht abgenommen wird. An der Chemie änderst du durch die Menge nichts. Wenn du also mit deinem jetzigen Kessel die Leistung hoch drehst, musst du auf der anderen Seite des Wärmetauschers dafür sorgen, dass dort auch die Leistung abgenommen werden kann. Sonst geht deine Rechnung nicht auf.


Kann es sein, dass hier Brennraumtemperatur und Flammentemperatur durcheinander gebracht werden???

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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20725 von René » Sa 15. Dez 2018, 16:40

Kann sein, aber wo liegt der Unterschied? Und was wollen wir am Ende erreichen?
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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20726 von Gust » Sa 15. Dez 2018, 17:09

burns635csi hat geschrieben:Hallo Gust, wo ist denn bei dir der Temperaturfühler für die Brt ?
War der nicht auch auf höhe der Tür vor den Abgaswegen?


Hallo Klaus,

Der Fühler ist mittig zwischen Düsenschlitz und der vorne am "Maul" stehenden Schamotteplatte eingebaut, ca. 3cm unter der Brennraumdecke in der Brennkammer.
Früher hatte ich ihn direkt unter der Düse in der Flamme, das ging nicht lange gut... Temperaturen manchmal über 1300°C..
burns635csi hat geschrieben:
Ich könnte wetten das dein O2 erst nach der Brennkammer in den Kessel gezogen wird :?:
Früher hatte ich auch grundsätzlich ein O2 Wert zwischen 3-4%.

Das kann und wird wahrscheinlich auch so sein, obwohl ich auch alle erkennbaren Undichtigkeiten mit Sibralstreifen, Aluklebeband etc. abgedichtet habe. Möglicherweise habe ich auch was übersehen...
Unter ca. 2,5% O2 wurde die Verbrennung "unruhig" und kurz darauf ging der CO an die Decke, da war dann schnelles Abstöpseln der Leitung zum CO- Messer erforderlich, um den Sensor zu schonen. Die Brennkammertemperatur ist dann ebenfalls gestiegen.
Sicherlich wäre die Lambda- Sonde besser an der unteren Revisionstüre vor den Tauscherröhren aufgehoben, aber:
"never touch a running System"...

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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20727 von burns635csi » Sa 15. Dez 2018, 17:56

Gust hat geschrieben:
burns635csi hat geschrieben:Hallo Gust, wo ist denn bei dir der Temperaturfühler für die Brt ?
War der nicht auch auf höhe der Tür vor den Abgaswegen?


Hallo Klaus,

Der Fühler ist mittig zwischen Düsenschlitz und der vorne am "Maul" stehenden Schamotteplatte eingebaut, ca. 3cm unter der Brennraumdecke in der Brennkammer.
Früher hatte ich ihn direkt unter der Düse in der Flamme, das ging nicht lange gut... Temperaturen manchmal über 1300°C..
burns635csi hat geschrieben:


Ja dann ist deine Brt ja auch absolut Top.

Bei mir ist es ja ehrlicherweise auch keine echte Brennraumtemperatur sondern nur direkt hinter der Brennkammer gemessene Temperatur.

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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20728 von burns635csi » Sa 15. Dez 2018, 18:02

René hat geschrieben:Kann sein, aber wo liegt der Unterschied? Und was wollen wir am Ende erreichen?


Deine Flamme füllt ja nicht unbedingt den kompletten Brennraum aus. Die Flamme wird mMn. kürzer und heißer bei mehr O2, jedoch kühlst du gleichzeitig durch den nicht benötigten o2 deinen Brennraum ab.

Liebe Grüße

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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20730 von Stefan » Sa 15. Dez 2018, 20:53

René hat geschrieben:Naja, sie kann ja nur heßer werden, wenn auf der anderen Seite die Leistung nicht abgenommen wird.

Die "Leistungsabnahme" erfolgt ja besser(?) nicht in der Brennkammer, das versuchten wir bisher jedenfalls eher zu verhindern. Sonst hätten wir die Kammer nicht so gut wie möglich isoliert.
René hat geschrieben: An der Chemie änderst du durch die Menge nichts. Wenn du also mit deinem jetzigen Kessel die Leistung hoch drehst, musst du auf der anderen Seite des Wärmetauschers dafür sorgen, dass dort auch die Leistung abgenommen werden kann.


Die Effektivität der Tauscherflächen dahinter können wir nur über Art und Häufigkeit der Reinigung beeinflussen. Eine isolierende Ascheschicht dort dürfte bei Regelung nach und damit gleicher Abgastemperatur eine niedrigere Brennkammertemperatur bedeuten.

René hat geschrieben:Und was wollen wir am Ende erreichen?

Mir geht es in erster Linie darum alle Zusammenhänge zu verstehen. Längerfristig will ich ja einen Teil des Gases vor oder in der Düse auskoppeln. Dann soll die Brennkammertemperatur aber nicht einbrechen. Also schadet es nicht Ansätze zu haben wie man das verhindern kann.
Außerdem ist das spannender als die Meldungen ans Finanzamt fürs letzte Quartal endlich fertig zu machen. :oops:
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Re: Abgastemperatur/Brt vs Düsenschutz

Beitrag #20731 von burns635csi » Sa 15. Dez 2018, 23:05

Stefan hat geschrieben:Längerfristig will ich ja einen Teil des Gases vor oder in der Düse auskoppeln. Dann soll die Brennkammertemperatur aber nicht einbrechen. Also schadet es nicht Ansätze zu haben wie man das verhindern kann.


Was möchtest du denn mit dem ausgekoppelten Holzgas anfangen? BHKW ?


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